Simulation numérique du contrôle actif par jets pulsés - Bibliothèque ...

CHAPITRE 3. L'ACTIONNEUR SEUL
l'orifice du jet pour ne pas être attirés lors de la phase d'aspiration (figure 3.14c). En
continuant leur progression, ces tourbillons sont ensuite rapidement dissipés (figure 3.14d)
par la turbulence dès qu'ils ne sont plus alimentés en vorticité par les couches cisaillées
se développant sur les côtés du jet pendant la phase de soufflage. Ce que confirment les
visualisations expérimentales de SMITH & GLEZER [140} et BÉRA et al. [161 par exemple.
Problème lié aux conditions limites
Un problème de confinement, aussi bien par les frontières latérales que la frontière
supérieure, est supposé reponsable des erreurs évoquées précédemment. Ceci est encore
plus visible sur l'évolution de la demi-largeur de jet b pour les simulations avec et sans
modèle de turbulence, présentée figure 3.15, avec les résultats expérimentaux de KRAL et
al, [81, 82].
106
4
3.5
3
2.5
2
1.5
0.5
4
NS2D aminair -o--.
F1S20 k.epsIIon ---
Expo, Kra( o
---....
a
i-
10 12
z (mm)
FIG. 3.15: Evolution de la demi-largeur de jet. Comparaison avec les expériences de KRAL
et al. [82].
Les simulations laminaires montrent une évolution quasi-linéaire de la demi-largeur
du jet. Cette ouverture, quoique plus faible que la valeur expérimentale, est sensiblement
régulière. A contrario, dans le cas des simulations avec modèle de turbulence, si la valeur
de b et sa pente sont nettement plus proches des résultats expérimentaux pour z 8mm,
une saturation de b vers environ 2.5mm peut s'observer sur la courbe. Or, pour z = 9mm
par exemple, les frontières latérales du domaine sont situées à 7.5mm, c'est-à-dire x/b = 3
seulement, d'où un problème de confinement latéral du jet.
Afin de lever ce problème, des simulations ont alors été effectuées sur un maillage dont
la partie centrale est identique à celle décrite précédemment, mais "engraissé' d'élementsfinis,
afin que les frontières latérales (glissement) soient situées à 5Ol du centre du jet (au
lieu de 12 et l8l), et que la paroi supérieure se trouve à l20l (au lieu de 36l) de la paroi
C..-
o